諧波齒輪是如何工作的

什么是諧波齒輪？

諧波傳動是1957年由C.W Musser 沃爾頓·穆塞發(fā)明的。

諧波齒輪是一種獨特的機械齒輪系統(tǒng)，在緊湊輕便的包裝中允許很高的減速比。與傳統(tǒng)的齒輪系統(tǒng)（例如斜齒輪或行星齒輪）相比，它在相同的空間內(nèi)可實現(xiàn)高達30倍的更高減速比。除此之外，它還具有零齒隙特性，高扭矩，準確性和可靠性。因此，該齒輪系統(tǒng)可用于許多應用，包括機器人技術(shù)、航空航天、醫(yī)療機器、機床轉(zhuǎn)臺和智能裝備等。

諧波齒輪是如何工作的？

當波形發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時，它產(chǎn)生波浪運動。撓性花鍵有一個圓柱形的杯狀結(jié)構(gòu)，由柔韌但抗扭的合金鋼材料制成。杯子的側(cè)面很薄，但是底部又厚又硬。

杯子的開口端是柔性的，但是封閉端是相當剛性的，因此我們可以將它用作輸出端，并將輸出法蘭連接到其上。撓性花鍵在杯的開口端有外齒。另一方面，圓形花鍵是一個內(nèi)部有齒的剛性環(huán)。圓弧花鍵比柔輪花鍵多兩個齒，這實際上是應諧波傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵設計。

因此，當我們將波形發(fā)生器插入Flex樣條曲線時，F(xiàn)lex樣條曲線將采用波形發(fā)生器的形狀。

當波形發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時，它會使撓性花鍵的開口端徑向變形。波形發(fā)生器和撓性花鍵然后被放置在圓形花鍵內(nèi)，將齒嚙合在一起。

由于彈性花鍵的橢圓形狀，牙齒僅在彈性花鍵的相對兩側(cè)的兩個區(qū)域嚙合，并且這兩個區(qū)域跨越波發(fā)生器橢圓的主軸。

現(xiàn)在，隨著波形發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)，與圓形花鍵嚙合的撓性花鍵齒將慢慢改變位置。由于柔性花鍵和圓形花鍵之間的齒數(shù)不同，對于波形發(fā)生器每旋轉(zhuǎn)180度，齒嚙合將導致?lián)闲曰ㄦI相對于波形發(fā)生器向后少量旋轉(zhuǎn)。換句話說，隨著波形發(fā)生器每旋轉(zhuǎn)180度，與圓形花鍵嚙合的撓性花鍵齒將僅前進一個齒。

因此，波形發(fā)生器旋轉(zhuǎn)360度時，撓性花鍵將改變位置或前進兩個齒。

例如，如果撓性花鍵有200個齒，波形發(fā)生器必須旋轉(zhuǎn)100圈，柔輪花鍵才能前進200個齒，或者柔輪花鍵只能旋轉(zhuǎn)一圈。這是100∶1的比例。在這種情況下，圓弧花鍵將有202個齒，因為圓弧花鍵的齒數(shù)總是比撓性花鍵的齒數(shù)多兩個。

我們可以用下面的公式很容易地計算出減速比。該比率等于撓性花鍵齒–圓形花鍵齒除以撓性花鍵齒。

因此，以撓性花鍵上的200個齒和圓形花鍵上的202個齒為例，減速比為-0.01。這是波發(fā)生器速度的1/100，減號表示輸出方向相反。

通過改變齒數(shù)，我們可以得到不同的減速比。

同川精密諧波減速器便是基于上述原理進行研發(fā)優(yōu)化的，經(jīng)過多家機構(gòu)和企業(yè)的檢測應用，在服役壽命、傳動精度、一致性振動噪音等方面的性能和品質(zhì)均達到領(lǐng)先水平。

同川精密始終專注于機器人核心技術(shù)及相關(guān)部件的研發(fā)，致力于幫助廣大客戶實現(xiàn)了關(guān)鍵功能部件的國產(chǎn)化，根據(jù)客戶的需求進行定制化生產(chǎn)，共同推進國產(chǎn)機器人行業(yè)發(fā)展！
責任編輯：彭菁